[发明专利]一种1-羟基-3,5-二甲基-4-氯苯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的制备方法，具体涉及一种在催化剂和氧化剂存在的条件下，用含氯化合物对1-羟基-3，5-二甲基苯进行氯化反应制备1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的方法。

背景技术

1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯(又名：4-氯-3，5-二甲基苯酚，CAS编号：88-04-0，英文缩写：PCMX)是一种重要的微生物杀灭剂，作为抗菌剂、防霉剂、消毒剂，广泛应用于工业和化妆品行业，它对细菌，霉菌和大多数真菌有着优良的抑制作用。近年来，随着流行性疾病的肆虐，人们的健康意识越来越强烈，作为一种传统的低毒消毒剂，1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯也将有着更大的发展潜力，其结构式如下：

传统的1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯是采用硫酰氯和1-羟基-3，5-二甲基苯进行亲电取代反应制备的。1866年，从Dubois用等摩尔的硫酰氯和熔融的苯酚进行反应开始，人类就知道了用硫酰氯选择性合成一氯苯酚类化合物(Z.F.Chem.705(1866))。但是，现代分析技术表明，上述反应的选择性与Dubois当时的想法并不一致，即在上述反应过程中，他认为对氯苯酚的选择性占主导地位。上个世 纪中期，这个反应的催化剂体系，包括二价硫化物和金属卤化物，在美国专利3920757中进行了介绍。该专利中提供了一种最优的有机硫化合物作为催化剂——二苯醚，并与三氯化铝进行共催化。这个催化剂体系同时也被应用于其他许多用硫酰氯作为氯化剂的氯化反应中。该催化反应所获得的主产物是对位氯代的烷基苯酚化合物。但是，这个催化剂体系存在一些缺点，特别是将这个体系应用于工业化生产过程中更是如此。例如，产品的收率很难达到预想的程度，另外，按照专利方法所获得的对/邻位氯代产品的比例非常有限，(对位单氯代产品因为具有更大的工业用途，所以一般的反应以对位单氯代化合物作为目的产品。)而且在反应中还会产生一些不需要的异构体和多氯化副产物，不但影响产品的提纯，同时增加了处置成本。

美国专利4245127重点介绍了使用有机硫化物和金属氯化物作为共催化剂，氯化1-羟基-3，5-二甲基苯的反应。该专利分别讨论了用噻酚和十二硫醇作为有机硫化物；三氯化铁、三氯化铝，以及四氯化钛作为金属氯化物组成共催化剂的体系，对用硫酰氯和1-羟基-3，5-二甲基苯进行反应合成1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的影响。根据该专利中所提到的实例，用四氯化钛和十二硫醇作为共催化剂可以获得最大的产品选择性，即1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯达到91.5％。

中国专利CN101085722A中提到一种基于US4245127的改进方法，即在反应过程中加入了一种或多种烷基醚类化合物作为共催化剂，较大的提高了对位产品的选择性。

然而，随着可持续发展、生态化学和绿色化学等观念的不断深入，人类对化工生产过程产生的环境污染问题越来越重视，控制也越来越严格。由于传统的工艺合成1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯采用硫酰氯作为氯源，在生产过程中产生 等摩尔的氯化氢和二氧化硫副产品，因此其原子经济性极低，仅为26.3％。所产生的这两种副产品均为具有强腐蚀性的气体，处理困难；特别是二氧化硫用纯碱吸收后产生的亚硫酸钠回收价值低，绝大多数的厂家采用直接排放的方法进行处理，不但对工艺设备、基础设施造成腐蚀，而且对环境造成严重污染。

鉴于上述问题，日本专利特开昭59-5132中提到了用二价铜盐作为催化剂，双氧水作为氧化剂，在有机溶剂的体系中用盐酸作为氯源的氧氯化1-羟基-3，5-二甲基苯合成1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的方法。但是从发明人提供的实验数据来看，使用该方法的转化率和选择性均很低，所得的最高理论收率(转化率*选择性)仅为79.3％，不具备商业化推广的价值，而且需要使用有机溶剂。中国专利申请200910044035.4提出了用二价铜盐和低级脂肪酸作为催化体系，氧化氯化得1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的工艺。该发明中将低级脂肪酸，或者低级脂肪酸与氯代脂肪族化合物两者混合作为反应的有机溶剂。但是有机溶剂的使用不但会对环境造成一定的污染，而且增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种对环境无污染、产品得率高、成本低、操作简单的1-羟基-3，5-二甲基-4-氯苯的制备方法。

本发明的目的是通过以下方式实现的：